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ARTÍCULO DE REVISIÓN
376 salud pública de méxico / vol.49, no.5, septiembre-octubre de 2007
Vidal JE y col.
Patogénesis molecular, epidemiología
y diagnóstico de Escherichia coli enteropatógena
Jorge E. Vidal, PhD,(1,2) Adrián Canizález-Román, PhD,(3,4)
Javier Gutiérrez-Jiménez, PhD,(5) Fernando Navarro-García, PhD.(1)
(1) Departamento de Biología Celular, Centro de Investigación y Estudios Avanzados (Cinvestav). México, DF.
(2) Department of Molecular Genetics and Biochemistry, University of Pittsburgh, School of Medicine. Pittsburgh, PA, EUA.
(3) Laboratorio Estatal de Salud Pública de Sinaloa, Secretaría de Salud. Culiacán, Sinaloa, México.
(4) Facultad de Medicina, Universidad Autónoma de Sinaloa. Culiacán, Sinaloa, México.
(5) Laboratorio de Genética, Escuela de Biología, Universidad de Ciencias y Artes de Chiapas, Tuxtla Gutiérrez, Chiapas, México.
Fecha de recibido: 5 de septiembre de 2006 • Fecha de aceptado: 9 de julio de 2007
Solicitud de sobretiros: Dr. Jorge E. Vidal, 200 Lothrop st. Biomedical Science Tower W1109,
Department of Molecular Genetics and Biochemistry, University of Pittsburgh, School of Medicine, Pittsburgh, PA, 15261, EUA.
Correo electrónico: jev20@pitt.edu
Resumen
Escherichia coli enteropatógena (EPEC) es una de las prin-
cipales causas de diarrea en niños menores de dos años 
en países en vías de desarrollo. La principal característica 
histopatológica de la infección es una lesión que induce la 
EPEC en el intestino conocida como la lesión A/E (adherencia 
y eliminación). Las bacterias se adhieren a los enterocitos y 
permiten la acumulación de la actina del citoesqueleto en la 
región apical de la célula, hasta formar una estructura de tipo 
“pedestal” y causar la eliminación de las microvellosidades 
intestinales. A pesar de que se conoce de modo detallado el 
proceso de formación de los pedestales de actina, aún no se 
ha esclarecido el mecanismo global de la diarrea que induce 
EPEC. La diarrea se ha vinculado con: a) la destrucción de las 
microvellosidades del enterocito, b) la salida masiva de iones 
hacia la luz intestinal y c) la secreción de alguna enterotoxina. 
En estudios realizados en países en vías de desarrollo se ha 
demostrado que EPEC es uno de los principales agentes parti-
cipantes en la diarrea infantil, con elevadas tasas de morbilidad 
y mortalidad. El diagnóstico microbiológico de la infección 
se realiza con metodologías adicionales a las utilizadas con 
regularidad en el laboratorio de microbiología clínica, entre 
ellas las siguientes: a) serotipifi cación, b) ensayo de adherencia, 
c) prueba de FAS (tinción fl uorescente para actina) y d) de-
tección específi ca de genes que codifi can a proteínas incluidas 
en la patogénesis, como el bfpA y eae. Un objetivo de esta 
revisión es actualizar los avances observados en la patogénesis 
Vidal JE, Canizález-Román A,
Gutiérrez-Jiménez J, Navarro-García F.
Molecular pathogenesis, epidemiology
and diagnosis of enteropathogenic Escherichia coli.
Salud Publica Mex 2007;49:376-386.
Abstract
Enteropathogenic Escherichia coli (EPEC) is a leading cause of 
diarrhea in infants less than two years of age in developing 
countries. To induce diarrhea EPEC uses several virulence 
factors acting on a still unknown and mysterious mechanism. 
The hallmark of EPEC infection is a histological intestinal al-
teration known as the attaching and effacing (A/E) lesion. The 
bacterium attaches intimately to the enterocyte and induces 
assembly of cytoskeleton intracellular actin on the cellular 
surface. Rearrangements of the actin cytoskeleton form a 
pedestal-like structure where bacterium tightly cups the cells, 
leading to degeneration of brush border microvilli. Although 
the mechanism of EPEC-induced pedestal formation has been 
dissected in detail, the overall mechanism of diarrhea is still 
obscure. It is believed that EPEC-mediated secretory diarrhea 
is related to a) intestinal microvilli effacement, b) massive loss 
of intracellular ions into the intestinal milieu and c) secretion 
of an EPEC enterotoxin. Epidemiological studies conducted 
in developing countries have shown that EPEC is one of the 
main bacteria frequently isolated from children with diarrhea, 
causing high morbidity and mortality rates. The microbio-
logical diagnosis of EPEC-induced disease is performed with 
analytic methodologies different from those used by the 
standard microbiology laboratory, the most relevant being: 
a) serotypifi cation, b) the adherence assay, c) FAS test, and d) 
the specifi c detection of virulence-involved genes (bfpA and 
eae genes) using molecular biology techniques. The purpose of 
Vidal JE, Canizález-Román A,
Gutiérrez-Jiménez J, Navarro-García F.
Patogénesis molecular, epidemiología
y diagnóstico de Escherichia coli enteropatógena.
Salud Publica Mex 2007;49:376-386.
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Diarrea infantil por EPEC ARTÍCULO DE REVISIÓN
molecular de la infección por EPEC, las metodologías para 
el diagnóstico microbiológico y la epidemiología en México 
y otros países en vías de desarrollo.
Palabras clave: Escherichia coli enteropatógena; diarrea infantil; 
virulencia; diagnóstico molecular; México
this review is to update the most recent fi ndings regarding the 
molecular pathogenesis of EPEC, its epidemiology in Mexico 
as well as other developing countries, and also the developed 
methodology for the diagnosis of EPEC infection. 
Key words: Enteropathogenic E. coli; infantile diarrhea;
virulence; molecular diagnosis; Mexico
E scherichia coli es el principal anaerobio facultativo 
de la fl ora microbiana que reside en el colon hu-
mano. El huésped se coloniza desde el nacimiento con 
una o dos cepas que residen de manera permanente en 
el intestino y establecen una relación simbiótica con el 
individuo durante toda la vida.1,2 Sin embargo, se ha 
precisado que seis grupos patógenos o patotipos de E. 
coli ocasionan diarrea en sujetos sanos: E. coli enterotoxi-
génica (ETEC), enteroinvasiva (EIEC), enterohemorrági-
ca (EHEC), enteroagregativa (EAEC), adherente difusa 
(DAEC) y enteropatógena (EPEC).2
 E. coli enteropatógena (EPEC, por sus siglas en 
inglés) fue la primera en describirse y es tal vez uno 
de los microorganismos más estudiados. La infección 
con EPEC es una de las causas más comunes de diarrea 
infantil en países en vías de desarrollo, como México.3-7 
Esto último se debe en gran medida a que en el ámbito 
local se desconocen muchos aspectos relevantes acerca 
de la virulencia y el diagnóstico efi caz de EPEC, lo que 
repercute en el control adecuado de la enfermedad dia-
rreica en los niños. En la presente revisión se refi eren 
los avances en la patogénesis molecular de EPEC, la 
epidemiología y el diagnóstico de laboratorio. Asimis-
mo, se delimita el riesgo potencial que representa EPEC 
para la población infantil y el mejor camino para su 
control.
Escherichia coli enteropatógeno
A mediados de la década de los cuarenta se identifi caron 
en Inglaterra brotes de diarrea en niños de guarderías 
asociados a E. coli. Las bacterias se llamaron E. coli 
enteropatógenas (EPEC) para diferenciar a este tipo 
virulento de las bacterias de fl ora normal.8
 Una de las principales características de la infec-
ción es la diarrea de tipo acuoso, que puede ocurrir 
en diversos grados de intensidad. Además, es común 
que los niños infectados presenten vómito y fi ebre. El 
periodo de incubación varía de 3 a 24 horas después de 
que el individuo ingiere en condiciones experimentales 
un inóculo grande de bacterias (109 a 1010 UFC); se cree 
que el inóculo que infecta de manera natural a los niños 
es mucho menor.3,5
 Una vez que la bacteria alcanza la mucosa intes-
tinal, comienza a desencadenarse un mecanismo de 
patogenicidad complejo, que tiene como resultado la 
producción de diarrea. Los niños menores de dos años 
son la población infantil con mayor susceptibilidad 
a la infección, y de ellos, la mayor prevalenciase ha 
observado en lactantes hasta de seis meses.2,5,9
 De manera alarmante, las cifras de letalidad en 
países subdesarrollados son elevadas (20 a 50%), lo 
que convierte a la infección por EPEC en una anomalía 
clínica de inmediata respuesta. Además, se ha notifi cado 
en algunos países latinoamericanos que la infección por 
EPEC supera a la provocada por Campylobacter spp. y 
rotavirus en la población infantil.3,5
Patogénesis molecular
EPEC induce una alteración histopatológica en el intesti-
no conocida como lesión A/E (adherencia y eliminación). 
La lesión se lleva a cabo mediante un mecanismo de 
virulencia complejo, que induce la degeneración de 
las microvellosidades y altera la morfología normal de 
la región apical del enterocito.10-12 Para fi nes prácticos, 
el modelo de patogénesis de EPEC se divide en tres 
fases: a) adherencia inicial, b) inyección de factores y 
transducción de señales, y c) contacto íntimo.
Adherencia inicial 
La adherencia es un proceso fundamental en la pa-
togénesis y de ella pueden distinguirse dos fases; la 
primera implica la adherencia inicial entre las mismas 
bacterias, mientras que la segunda supone la adherencia 
de las bacterias a la célula del huésped. Estos fenotipos 
están directamente relacionados con dos factores de 
virulencia importantes de EPEC: los pelos formadores 
de penachos (BFP, por sus siglas en inglés) y el fl agelo 
(fi gura 1A).13-15
 Los BFP son pelos o fi mbrias de 7 nm de diámetro 
y 14 a 20 μm de largo, cuya biogénesis requiere 14 genes 
codifi cados en el plásmido de virulencia denominado 
factor de adherencia de EPEC o EAF (fi gura 2A). En este 
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Vidal JE y col.
plásmido también están codifi cados los genes del operón 
per (regulador codifi cado en el plásmido) que regula la 
síntesis del BFP y las proteínas que secreta EPEC.13,16,17 
La expresión del BFP se induce in vitro en la fase de 
crecimiento logarítmico y lo regulan factores fi sicoquí-
micos como la temperatura, el calcio y los iones amonio. 
Resulta interesante que todos éstos son factores que EPEC 
encuentra en el intestino delgado del huésped.16,18 Los 
BFP permiten que las bacterias se agrupen entre ellas y 
formen microcolonias (un fenotipo conocido como autoa-
gregación) (fi guras 1A y 3B); estos sucesos promueven la 
adherencia localizada típica de EPEC en cultivo de células 
in vitro (fi gura 3D) y el intestino delgado.13,17,19
 El contacto entre las bacterias y la célula del hués-
ped se relaciona directamente con el fl agelo de EPEC 
(fi gura 1A). Sin embargo, también se han referido otros 
factores como la adhesina intimina o los fi lamentos 
cortos de EspA.14,20
Inyección de factores y transducción de señales
Una vez que la bacteria está adherida, inyecta a la célula 
una serie de proteínas mediante el sistema de secreción 
tipo III (SSTT) (fi gura 1B). La mayor parte de estas proteí-
nas está codifi cada en el cromosoma de EPEC, dentro de 
una isla de patogenicidad de 35 kb conocida como el locus 
de la eliminación del enterocito o LEE (fi gura 2B).21-23
 La isla de patogenicidad LEE está organizada en 
cinco operones policistrónicos (LEE1 a LEE5); estos ope-
rones forman tres dominios de virulencia que codifi can 
a los siguientes genes: a) los operones LEE1, LEE2 y LEE3 
codifi can los genes de las proteínas del SSTT, las cuales 
forman un complejo de aguja (CA); b) en el LEE4 los 
genes de las proteínas que se secretan a través del SSTT 
las cuales se conocen de forma colectiva con el nombre de 
Esp (proteínas secretadas por EPEC); y c) en LEE5 están 
codifi cadas la adhesina bacteriana intimina y su receptor, 
llamado Tir porque se transloca por la misma bacteria a 
través del SSTT hacia el interior de la célula.10,24,25
 Las proteínas del SSTT forman el CA; este complejo 
atraviesa la membrana interna, el espacio periplásmico 
y la membrana externa de la bacteria y permite la se-
creción de proteínas (fi gura 4). El CA es una compleja 
maquinaria macromolecular cuya estructura y función 
están conservadas dentro de un gran número de pató-
genos gramnegativos, como Yersinia, Shigella, Salmonella 
y EPEC.26 El SSTT de EPEC se ensambla de manera 
coordinada por al menos 19 proteínas;27 la plataforma 
del CA inicia con la localización de la proteína EscV en 
la membrana interna y EscC en la membrana externa 
(fi gura 4). A continuación se agregan otros componentes 
de membrana interna (EscR, EscS, EscT y EscU) que 
completan la plataforma del CA. La proteína EscN se 
agrega como el componente citosólico del SSTT; ésta 
funciona como una ATP-asa citoplásmica para proveer 
la energía necesaria al sistema. La lipoproteína EscJ 
A) El plásmido EAF contiene todos los genes necesarios para la biogénesis 
de los pelos (BFP) y los genes del regulador perA, B y C. Una secuencia 
conservada dentro del plásmido EAF se ha utilizado como sonda para 
detectar cepas virulentas de EPEC tipo I (véase apartado Diagnóstico de 
EPEC). B) El LEE se divide en cinco operones policistrónicos que codifi can 
en particular a tres dominios de virulencia. El primer dominio lo constituyen 
los operones LEE1, LEE2 y LEE3, los cuales codifi can los genes de las proteínas 
del sistema de secreción tipo tres (SSTT). En el segundo dominio (LEE4) 
están codifi cados los genes de las proteínas translocadoras y efectoras. El 
LEE5 (tercer dominio) contiene los genes que codifi can a la adhesina intimina 
(eae) y el receptor de intimina Tir (tir) 
FIGURA 2. GENES DE VIRULENCIA EN EL PLÁSMIDO EAF Y EL 
LOCUS DE LA ELIMINACIÓN DEL ENTEROCITO (LEE)
A) Plásmido EAF
 Operón bfp perABC Sonda EAF
B) LEE
 LEE1 LEE2 LEE3 LEE5 LEE4
 escC, R, S, T, U, V tir, eae espA, D, B, F
A) Los PFP permiten que las bacterias interactúen entre ellas para formar 
una microcolonia y el flagelo establece el contacto inicial de la microcolonia 
con la célula epitelial. B) Una vez adherida a la célula, EPEC inyecta factores 
de virulencia (Esp) mediante el SSTT-translocón, entre ellos Tir, que se inserta 
en la membrana de la célula y expone una región en el espacio extracelular. 
C) La intimina (una proteína de membrana externa) se une con firmeza a Tir 
y se induce el reacomodo del citoesqueleto, lo cual favorece la formación de 
los pedestales de actina y la desaparición de las microvellosidades absortivas; 
ello da lugar a la lesión A/E
FIGURA 1. MODELO ESQUEMÁTICO DE LAS ETAPAS DE LA 
INFECCIÓN POR EPEC
A B C
EPEC
EPEC EPEC
Flagelo
BFP
Flagelo
Célula
BFP
Pedestales
EPEC
Actina
Tir
Intimina
Intimina
EPEC
SSTT
EscF
EspA
EspB/D
Esp´s
Tir
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Diarrea infantil por EPEC ARTÍCULO DE REVISIÓN
conecta la plataforma en la membrana interna (EscR, 
EscS, EscT, EscU y EscV) con la proteína EscC en la 
membrana externa y forma un conducto cilíndrico que 
atraviesa el espacio periplásmico, a través del cual pasa 
la proteína EscF para establecerse fi nalmente como la 
punta del CA. Este complejo de aguja le permite a EPEC 
secretar proteínas hacia el medio extracelular.21,28-31
 A través del CA pasan tres proteínas codifi cadas 
en el LEE conocidas como proteínas translocadoras. La 
primera de ellas, EspA, se ensambla directamente con 
EscF y se polimeriza en la punta o región distal del CA. 
La polimerización permite que la aguja molecular se ex-
tienda y forme un puente físico que posibilita el contacto 
entre la bacteria y la membrana de la célula (fi gura 4).32 
Evidencias ultraestructurales han demostrado que EspA 
forma un conducto cilíndrico en cuyo interior pasan las 
proteínas EspB y EspD. Estas proteínas se hallan en la 
membrana de la célula eucariótica y completan el con-
ducto llamado SSTT-translocón, que conecta y permite 
la comunicación molecular entre la bacteria y la célula 
y por el cual EPEC inyecta directamente a las proteínas 
efectoras de la virulencia.32-36 
 Las proteínas efectoras se han clasificado en pro-
teínas codifi cadas en el LEE (EspF, EspG, EspH, EspZ, 
Map y Tir) y no codifi cadas en el LEE (Cif, EspG2, NleC, 
y NleD).37-44 EspF redistribuye proteínas importantes 
de las uniones estrechas intercelulares, con lo que se 
atenúa la resistencia transepitelial.40,45 EspG y EspG2 
degradan la red de microtúbulos por debajo de donde 
se encuentra la bacteria adherida a la célula.37,42,46 Por 
su parte, EspH modula la estructura del citoesqueleto 
de actina, así como la formación de fi lopodios durante 
la lesión A/E.38 La proteína EspZ se acumula en zonas 
Células HEp-2 en cultivo in vitro observadas con microscopia de contraste 
de fases. A) Morfología característica del cultivo de células epiteliales HEp-2 
no infectadas. B) Células HEp-2 infectadas durante dos horas con la cepa 
tipo EPEC (E2348/69); se observan las bacterias agrupadas entre ellas y la 
formación de la microcolonia (fl echas negras), la cual se halla adherida a las 
células HEp-2. Ensayo de adherencia, células HEP-2 fi jadas con metanol al 
70% y teñidas con el colorante de Giemsa, microscopia de luz convencional). 
C) Morfología característica de cultivos de células HEp-2 no infectados. D) 
Adherencia localizada de EPEC a células HEp-2 después de tres horas de 
infección (fl echas negras). Prueba de FAS [tinción fl uorescente para actina], 
células fi jadas con paraformaldehido al 2% y teñidas con faloidina rodaminada; 
microscopia de fl uorescencia). E) Citoesqueleto de actina de células HEp-2 
sin infectar (control) que muestra las fi bras de estrés. F) Pedestales formados 
por la acumulación de la actina del citoesqueleto (fl echas blancas) inducido 
por la infección con la cepa tipo EPEC durante tres horas
FIGURA 3. DETECCIÓN DE EPEC MEDIANTE EL ENSAYO DE 
ADHERENCIA Y LA PRUEBA DE FAS
Las proteínas EscR, EscS, EscT, EscU y EscV del SSTT se insertan en la 
membrana interna de la bacteria para formar la plataforma del complejo 
de aguja (CA) y, de manera simultánea, la proteína EscC se coloca en 
la membrana externa. Mediante un mecanismo dependiente de Sec, la 
lipoproteína EscJ se sitúa en el espacio periplásmico y conecta a la plataforma 
en la membrana interna, así como a la EscC en la membrana externa. La 
proteína EscN está ligada de modo estrecho a la cara citosólica de la 
membrana interna; esta proteína es una ATP-asa que provee la energía 
necesaria para el transporte de proteínas; de esta manera pasa por el sistema 
la EscF, que se localiza en la punta del CA. Mediante este conducto pasa EspA 
hasta la punta, en donde interactúa con EscF y comienza a polimerizarse. 
La polimerización permite que el CA se alargue. La EspA forma un tubo 
cilíndrico que sirve para enviar a las proteínas EspB y EspD a la membrana 
de la célula en donde se colocan y terminan de formar el translocón-SSTT 
(complejo de aguja) por donde EPEC inyecta directamente proteínas de 
virulencia al citosol de la célula
FIGURA 4. ESTRUCTURA HIPOTÉTICA DEL COMPLEJO DE AGUJA 
DE EPEC
Célula huésped
Membrana plasmática
Bacteria
Membrana externa
Espacio periplásmico
Membrana interna
ATP ADP
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Vidal JE y col.
donde crecen los pedestales de actina; empero, no se 
ha demostrado un papel específi co dentro de la pato-
génesis de EPEC.39 Map se ubica con proteínas de la 
mitocondria, en donde altera el potencial de membrana 
y propicia la liberación del citocromo C e inducción de 
apoptosis.47 
 Entre estos factores, la inyección de Tir en el citosol 
es un paso crucial durante la lesión A/E y la formación 
de los pedestales. El transporte de Tir a través del 
SSTT-translocón se lleva a cabo mediante una chape-
rona específi ca llamada CesT.48,49 Una vez en el citosol, 
un fragmento central de Tir (dominio hidrofóbico) se 
inserta dentro de la membrana plasmática de la célula, 
con lo que expone hacia el espacio extracelular un frag-
mento de 107 aminoácidos conocido como TIBA (área 
de unión a intimina), con el que se une a la proteína de 
membrana externa de EPEC llamada intimina (véase 
más adelante).48,50
Contacto íntimo y formación de pedestales
La última etapa de la infección por EPEC se caracteriza 
por la unión estrecha entre la bacteria y la célula del 
huésped, así como la formación de los pedestales de 
actina (fi gura 1C). Tras la unión de Tir con intimina, 
aquél se fosforila en el residuo 474 por una proteína 
de la familia Src-cinasa conocida como c-Fyn.51 La 
forma fosforilada de Tir recluta a la proteína adapta-
dora Nck, la cual atrae, interacciona y activa al fi nal 
a otras proteínas reguladoras del citoesqueleto, como 
WASP (proteína del síndrome de Wiskott -Aldrich) y 
el complejo Arp2/3. Todas estas proteínas activadas 
atraen la polimerización de actina hacia la zona donde 
está Tir fosforilada, lo que inicia la reorganización del 
citoesqueleto.52 
 Los pedestales se forman por debajo de donde 
la bacteria está adherida y se componen sobre todo 
de actina polimerizada y otras proteínas relacionadas 
con actina, como actinina α, fi mbrina, miosina, talina 
y ezrina. La reorganización del citoesqueleto altera la 
morfología y fi siología normal de la región apical de las 
células, lo que lleva al fi nal a la pérdida de las microve-
llosidades intestinales y su función.11,53
Diarrea inducida por EPEC
A pesar de que se han estudiado con detalle cada uno 
de los episodios participantes en la formación de los 
pedestales, el mecanismo global de la diarrea en los 
niños infectados con EPEC no está claro. Se cree que 
el cambio de la confi guración del enterocito reduce la 
absorción enzimática de nutrientes en el intestino. Sin 
embargo, la lesión A/E no se ha detectado en todas las 
biopsias de niños infectados, por lo que otros factores 
deben contribuir a la diarrea.5
 Estudios realizados in vitro han demostrado que la 
infección reduce la resistencia eléctrica transepitelial de 
células MDCK (células de riñón canino Madin-Darbin) 
y Caco-2 (células de carcinoma de colon). Mutantes de 
EPEC con defectos en la adherencia íntima (∆eae) o la 
formación de los pedestales no afectan la resistencia 
eléctrica normal de las células. La disminución de la 
resistencia eléctrica se ha vinculado con incrementos 
del Ca++ intracelular y la redistribución de las uniones 
estrechas intercelulares.40,54,55 El potencial de membrana 
en reposo (PMR) también se altera cuando EPEC infecta 
a cultivos de células HeLa. Las células infectadas con 
la cepa de EPEC WT o la mutante en intimina (∆eae) 
mostraron una reducción notable del PMR, mientras 
que en las células incubadas con la cepa mutante en el 
SSTT (∆escN) el PMR permaneció inalterado.56
 La infección por EPEC a células Caco-2 o HeLa 
induce también incrementos electrofi siológicos de la co-
rriente de cortocircuito (Isc) y la diferencia de potencial 
en cámaras de Ussing. El aumento de la Isc depende del 
SSTT y el translocón, ya que cepas mutantes en EspA, 
EspB, EspD o EscN no aumentan la Isc.57,58 
 Todos estos cambios en el gradiente electroquímico, 
que se exacerban por la disminución de la absorción 
intestinal y el incremento de la permeabilidad de la 
célula, son sin duda factores importantes dentro de la 
patogénesis de la diarrea secretora.9,24
 En un esfuerzo por conocer de modo más porme-
norizado el mecanismo molecular de la diarrea, en fecha 
reciente los autores demostraron que EspC (una proteína 
autotransportadora secretada por EPEC mediante el sis-
tema de secreción tipo V, SSTV) induce la salida masiva 
de iones al espacio extracelular. La actividad enterotóxi-
ca se puso de manifi esto al incubar EspC purifi cada con 
tejido intestinal de rata montada en cámara de Ussing.59 
Además de la actividad enterotóxica, la proteína EspC 
purifi cada es también una citotoxina. En experimentos 
realizados por Navarro-García y colaboradores se de-
mostró que EspC induce daño al citoesqueleto de células 
HEp-2.60 El efecto citotoxico de EspC es muy parecido 
al queinduce la toxina Pet (toxina codifi cada en un 
plásmido) de EAEC y otras toxinas autotransportadoras 
de enterobacterias.61-64 
 De manera interesante, el gen espC sólo ha podido 
reconocerse en cepas de EPEC de tipo I, como se señala 
más adelante; estas cepas son las más virulentas.59 En 
fecha reciente también se ha encontrado que durante 
la infección de EPEC a cultivos de células epiteliales, 
la toxina EspC se envía directamente al citosol de la 
célula. A pesar de que el SSTV secreta EspC, el meca-
nismo de internalización parece tener la mediación del 
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Diarrea infantil por EPEC ARTÍCULO DE REVISIÓN
sistema de secreción tipo tres (SSTT). Los autores han 
localizado EspC en el interior de las células, aun antes 
de la formación completa de los pedestales de actina. La 
toxina inyectada por la bacteria (al igual que la toxina 
purifi cada) induce la contracción del citoesqueleto y la 
muerte de la célula epitelial, por lo que los autores han 
propuesto que EspC exacerba de manera notoria los 
síntomas de la diarrea en los niños.65
Tipos virulentos de EPEC
De manera distintiva, todas las cepas de EPEC contienen 
una isla de patogenicidad denominada LEE en el cromo-
soma bacteriano, mientras que sólo los aislamientos más 
virulentos codifi can al plásmido EAF.66 Debido a estas 
características genotípicas hoy día se clasifi ca a EPEC 
en dos tipos virulentos: I y II. Las cepas que pertenecen 
al tipo I, además del LEE, codifi can al plásmido de 
virulencia EAF, en tanto que las de menor virulencia 
denominadas de tipo II no codifi can Al plásmido EAF.5 
Por otro lado, Trabulsi y colaboradores propusieron 
clasifi car a las cepas de tipos I y II en cepas típicas y 
atípicas, respectivamente, con base en la presencia o 
ausencia del plásmido EAF y el fenotipo de adheren-
cia.67 Las cepas típicas (de tipo I) presentan el patrón de 
adherencia localizada (LA, del inglés localized adherence) 
sobre cultivos de células epiteliales (fi gura 5A), mientras 
que las cepas atípicas (o de tipo II) poseen adherencia 
semejante a la localizada (LAL, por sus siglas en inglés) 
(fi gura 5B), adherencia difusa o, en algunos casos, ad-
herencia agregativa.67
Diagnóstico de EPEC
Como cualquier E. coli, la bacteria se aísla de muestras 
de heces en medios selectivos y diferenciales para 
enterobacterias, como el agar de MacConkey o el agar 
de eosina y azul de metileno. Sin embargo, cuando 
se sospecha de un brote epidémico es necesario dife-
renciar los aislamientos de EPEC de las E. coli de fl ora 
normal, ya que son indistinguibles desde el punto 
de vista bioquímico y para ello se requieren pruebas 
adicionales distintas de las habituales realizadas en el 
laboratorio clínico.5,68,69
 Para el diagnóstico de EPEC se utilizan las si-
guientes metodologías: a) serotipifi cación, b) ensayo de 
adherencia con células HEp-2, c) prueba de FAS (tinción 
fl uorescente para actina) y d) técnicas de biología mo-
lecular que amplifi can genes que codifi can a proteínas 
de virulencia.3,5,69 
 La serotipifi cación fue el método que logró reco-
nocer a tipos específi cos de E. coli causantes de diarrea 
infantil en la década de 1940; de esa manera surgió el 
esquema de Kauff man, que todavía es una herramienta 
útil.5,70 En México, uno de los pioneros en el diagnóstico 
e investigación de enteropatógenos como E. coli fue 
Jorge Olarte, cuya prolífi ca investigación en el área 
data del decenio de 1950.71 Olarte y colaboradores 
desarrollaron técnicas para la recuperación óptima 
de enteropatógenos a partir de heces72 o sangre, como 
en Salmonella,73 y fue el primero en vincular serotipos 
específi cos de E. coli con cuadros diarreicos en niños 
del Hospital Infantil de México Federico Gómez. Ellos 
aislaron una E. coli del serotipo O111:B4 (un serotipo 
típico de EPEC) de un caso mortal de diarrea; la lla-
maron Escherichia coli-gomez.70,74
 En la actualidad, la serotipifi cación es todavía un 
instrumento valioso en el diagnóstico. En un trabajo 
que realizaron investigadores en Italia se detectaron 
mediante serotipifi cación cepas de EPEC aisladas de 
las heces de niños con diarrea. En dicho estudio, 75% 
de los serotipos típicos vinculados con EPEC mostró 
uno o más factores de virulencia;75 cabe destacar que 
resultados similares a estos se han publicado en otras 
partes del mundo.76 
 Los autores recomiendan efectuar el análisis sero-
lógico de las cepas aisladas en México junto con otra 
Ensayo de adherencia desarrollado por Cravioto y colaboradores.78 
Células HEp-2 en cultivo in vitro infectadas durante tres horas con cepas 
diarreogénicas de E. coli, fi jadas con metanol al 70%, teñidas con el colorante 
de Giemsa y observadas bajo microscopia de luz convencional. A) Adherencia 
localizada (LA) de cepas de EPEC de tipo I, también llamadas cepas de EPEC 
típicas (fl echa). B) Adherencia parecida a la localizada (LAL) de cepas de EPEC 
tipo II o atípicas; nótese que el tamaño de la microcolonia y el número de 
bacterias adheridas son menores respecto de las cepas con LA (fl echa). C) 
Cepa de E. coli con adherencia difusa (EAEC); las bacterias se adhieren a toda 
la superfi cie de la célula en forma aleatoria. D) Cepa de E. coli con adherencia 
agregativa (EAEC); las bacterias se adhieren a la célula y el cristal en forma 
de ladrillos apilados o en palizada
FIGURA 5. ADHERENCIA TÍPICA DE CEPAS DE E. COLI DIARREOGÉ-
NICAS A CÉLULAS HEP-2
ARTÍCULO DE REVISIÓN
382 salud pública de méxico / vol.49, no.5, septiembre-octubre de 2007
Vidal JE y col.
metodología. Cravioto y colaboradores demostraron 
limitaciones del análisis serológico en cepas de EPEC 
aisladas en México de niños con diarrea. Las cepas de 
EPEC que ellos aislaron no pertenecían a serotipos 
comunes; pese a ello, se identificaron como EPEC 
mediante el ensayo de adhesión a células HEp-2, que a 
continuación se detalla.77
 La prueba fenotípica de diagnóstico, considerada 
hoy el estándar de oro para la identifi cación de EPEC, es 
el ensayo de adherencia sobre células epiteliales HEp-2 
que describieron de forma inicial Cravioto y colabora-
dores. Este método permite identifi car EPEC dado que 
las bacterias se agrupan en cúmulos o microcolonias 
sobre las células epiteliales en cultivo (fi gura 3D, 5A); 
dicha disposición se conoce como adherencia localizada 
o fenotipo LA.78
 Asimismo, con la citada técnica pueden también re-
conocerse E. coli enteroagregativa (EAEC); las bacterias 
de este tipo diarreogénico se agrupan y forman empa-
lizadas que se adhieren a las células y al cristal (fi gura 
5D); también puede identifi carse E. coli adherente difusa 
(DAEC), reconocible porque las bacterias se adhieren a 
las células de forma aleatoria (fi gura 5C).79,80 Una varian-
te de la técnica de Cravioto la propusieron en México 
Zepeda-López y González-Lugo, quienes prefi jaron las 
células HEp-2 con metanol frío y añadieron las células 
bacterianas para estudiar los fenotipos de adhesión; los 
resultados obtenidos fueron idénticos a los descritos con 
la técnica tradicional.81
 La prueba de FAS (tinción fl uorescente para actina) 
es una técnica alternativa que se ha empleado con am-
plitud en estudios epidemiológicos y la investigación 
básica.82 Mediante este ensayo se observa la acumulación 
de la actina del citoesqueleto en la forma de puntos 
fl uorescentes en la célula, en los que se encuentran los 
pedestales y las bacterias adheridas (fi gura 3F). La prue-
ba de FAS se puede realizar de dos maneras: a) de modo 
directo en biopsias intestinales de niños con enfermedad 
diarreica con sospecha de infección por EPEC y b) en 
cultivos de células HEp-2, HeLa o Caco-2 infectadas con 
la cepa aislada de las heces del paciente.5,82,83 
 En la técnica se utiliza la faloidina, que es un 
compuesto que se une de manera constitutiva a la 
actina intracelular. Este compuesto se acopla a algún 
fl uorocromo, casi siempre rodamina, de tal forma que 
mediante microscopiade fl uorescencia es posible obser-
var el citoesqueleto de actina de células epiteliales no 
infectadas con sus características fi bras de estrés (fi gura 
3E) y, además, puntos de acumulación de actina sobre 
las células infectadas por EPEC, algo que se denomina 
prueba de FAS positiva (FAS+) (fi gura 3F).
 El ensayo de adherencia y la prueba de FAS son 
sufi cientes para relacionar una E. coli con el patotipo de 
EPEC. Sin embargo, para tener la información completa 
acerca de la capacidad patogénica de la cepa aislada es 
preciso detectar genéticamente los factores de virulencia 
mediante técnicas de biología molecular.69,84
 Los estudios moleculares se realizan sobre todo 
mediante la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) 
y con sondas genéticas. Los blancos genéticos para iden-
tifi car EPEC son una secuencia genética del plásmido 
EAF que se emplea como sonda o la amplifi cación por 
PCR de la subunidad estructural de los BFP (bfpA) y el 
gen que codifi ca a la intimina (eae).69,84
 En 1995, Gunzburg y colaboradores obtuvieron 
100% de especifi cidad en la detección de cepas de EPEC 
con adherencia localizada (LA+), tras amplifi car el gen 
bfpA mediante PCR. De manera notable, la PCR para 
identifi car EPEC se realiza en un tiempo menor de cinco 
horas y ello la hace una manera rápida y específi ca de 
diagnóstico.85 En México, la mayoría de los casos de dia-
rrea que provoca EPEC no se identifi ca con regularidad; 
empero, el laboratorio de bacteriología molecular del 
Instituto de Diagnóstico y Referencia Epidemiológicos 
(InDRE) mantiene una vigilancia epidemiológica con 
herramientas diagnósticas moleculares como el colony 
blot y la PCR.69
 Asimismo, López-Saucedo y colaboradores han 
desarrollado en México una reacción múltiple de PCR 
que permite detectar en una sola reacción cualquier tipo 
diarreogénico de E. coli con una alta sensibilidad, inclui-
da EPEC.84,86 A diferencia de la reacción convencional 
(que sólo reconoce a una categoría diarreogénica), en 
la mezcla se incluyen varios pares de iniciadores para 
amplifi car genes específi cos de cada una de las catego-
rías diarreogénicas de E. coli y que en el caso de EPEC 
se amplifi ca a los genes bfpA y eae. La PCR múltiple es 
sensible y específi ca y se ha probado en cepas prove-
nientes de muestras clínicas y alimentos con resultados 
satisfactorios.84,86
 En fecha reciente se ha desarrollado un ensayo que 
utiliza la tecnología de microarreglos de DNA, en la 
que se usan sondas con genes específi cos de serotipos 
de E. coli como el O55, O111, O114, O128 y el O157.87 
La misma tecnología de microrreglos se ha usado para 
extender el perfi l de detección de antígenos somáticos 
de E. coli, así como a los antígenos fl agelares.88 
Epidemiología 
Estudios epidemiológicos realizados en países en vías 
de desarrollo, incluidos Latinoamérica y México, han 
demostrado que ETEC y EPEC son dos de los principales 
patógenos aislados en los casos de diarrea infantil.4,89-92
 Dentro de la vigilancia epidemiológica que llevan 
a cabo las autoridades de salud en México, se ha co-
383salud pública de méxico / vol.49, no.5, septiembre-octubre de 2007
Diarrea infantil por EPEC ARTÍCULO DE REVISIÓN
municado que EPEC se presenta en forma endémica 
hasta en 6% de la población,93 una cifra muy parecida 
a la informada para países industrializados como Ale-
mania y Australia, en los que se ha encontrado que 5.9 
y 7.6%, respectivamente, de niños sanos son portadores 
normales de cepas de EPEC (cuadro I).43
 En lo que respecta a niños con diarrea, en México se 
ha detectado un alto porcentaje de pacientes infectados 
con EPEC. En un estudio que se condujo en Guadalajara, 
Jalisco, en 1987, se logró aislar cepas de EPEC en 17.5% 
de los casos de niños menores de dos años con diarrea 
(cuadro I). En este estudio se identifi có EPEC con mayor 
frecuencia que otros patógenos típicos, como Shigella, 
Giardia, Salmonella o rotavirus.94 Por otro lado, en 1991 
Cravioto y colaboradores llevaron a cabo un estudio en 
niños con diarrea de una población rural del estado de 
Morelos. Ellos aislaron cepas de EPEC en 19% de los 
casos de diarrea en niños de esa región.77 
 El grupo de investigación de los autores, en cola-
boración con el laboratorio de bacteriología médica del 
Hospital Infantil de México (SSA), ha logrado aislar E. 
coli con adherencia localizada (LA) en 7% de 208 casos 
de niños con un cuadro diarreico grave (cepas del tipo 
I). Asimismo, 12% de los casos se identifi caron en 
cepas con adherencia parecida a la localizada (LAL) 
en este mismo grupo de pacientes (cepas del tipo II). 
Estos resultados sugieren que las cepas EPEC (tipos 
I y II) inducen 17% de los casos graves de diarrea en 
niños que acuden al servicio de urgencias del Hospital 
Infantil de México (cuadro I).95
 Datos similares comunicó el grupo de Estrada-
García, que reconoció cepas de EPEC atípicas (cepas 
del tipo II) en 21% (sólo por debajo de ETEC, 27%) de 
62 casos de niños menores de cinco años internados por 
diarrea aguda en hospitales de la Ciudad de México y 
Villahermosa, Tabasco.91 
 Con estos datos epidemiológicos es posible advertir 
que EPEC es una bacteria causante de 17 a 19% de los 
casos de diarrea infantil en diversas regiones del país, 
lo que indica que en México uno de cada cinco niños 
que enferman de diarrea puede estar infectado con este 
virotipo de E. coli. 
 En otras naciones en vías de desarrollo como Bra-
sil y Chile, la epidemiología de EPEC es similar.86,96-98 
Gomes y colaboradores (1989) encontraron que 23% de 
cepas de E. coli con adherencia localizada (LA+) interve-
nía en grado signifi cativo en casos de niños con diarrea, 
aun por encima de otros patógenos importantes como 
rotavirus o ETEC (cuadro I).96 Por su parte, Tornieporth 
y colaboradores notifi caron que EPEC intervino sólo en 
8% de los casos de diarrea aguda en niños del mismo 
país (cuadro I).98 Como hecho de interés, las EPEC atí-
picas son hoy las bacterias aisladas con más frecuencia 
de niños con diarrea en ese país, con una prevalencia 
elevada de 10.192 a 16.4%.99 
 En la República de China se demostró que cepas de 
EPEC se aíslan en 5% de los casos de diarrea de niños 
menores de tres años (cuadro I).97 En Nigeria, Okeke y 
colaloradores realizaron un estudio en el que incluyeron 
a niños de áreas rurales; EPEC se aisló sólo en 2.1% de 
los casos de diarrea. Sin embargo, no existió diferencia 
signifi cativa respecto del aislamiento de EPEC en casos 
de niños con un cuadro diarreico y aquellos sujetos que 
no presentaban diarrea (cuadro I).100
Discusión
E. coli enteropatógena es una bacteria cuya epidemio-
logía se ha estudiado poco en México, pese al riesgo 
que representa para niños menores de dos años. Este 
patógeno induce daño histológico en la mucosa del 
intestino delgado y lleva a los niños infectados en 
ocasiones a la muerte; en consecuencia, es importante 
contar con datos epidemiológicos fi dedignos, así como 
una infraestructura institucional adecuada de diag-
nóstico para el control de esta infección intestinal. El 
mecanismo lesivo de EPEC es un proceso sumamente 
complejo, pero sin duda alguna muy efi ciente para la 
bacteria. Una vez que alcanzan el intestino delgado, las 
Cuadro I
FRECUENCIA DE AISLAMIENTO DE EPEC EN NIÑOS CON 
DIARREA Y SANOS EN DIVERSOS PAÍSES
País (año) Casos de Controles Método Referencia
 ECEP (%) (%) diagnóstico
México (1987) 17.5 7.4 Adherencia 94
Brasil (1989) 23 2 Hibridación, 96
 adherencia
México (1991) 18 2 Adherencia, 77
 hibridación y FAS
China (1991) 5 NR Hibridación 97
Nigeria (2000) 2.1 1.4 Hibridación, 100
 adherencia
Australia (2003) NR 7.6 PCR, hibridación, 43
 adherencia y FAS
Alemania (2003) NR 5.9 PCR, hibridación, 43
 adherencia y FAS
Chile (2003) 5.3 NR PCR 86
México (2004) 19 NR Adherencia y FAS 95
México (2005) 25 NR PCR múltiple 91
NR: no realizado
ARTÍCULO DE REVISIÓN
384 salud pública de méxico / vol.49, no.5, septiembre-octubre de2007
Vidal JE y col.
bacterias se reproducen y comienzan a adherirse entre 
ellas hasta formar una microcolonia. Esta última entra 
en contacto con la célula del huésped mediante el fl agelo 
y, de manera simultánea, sintetiza una aguja molecular 
por la cual le inyecta a la célula proteínas que alteran sus 
funciones normales. Por consiguiente, EPEC se adhiere 
con fi rmeza, remodela la superfi cie apical del enterocito 
y crea los pedestales de actina y compromete al fi nal la 
fi siología normal del intestino, con diarrea resultante.
 Los pedestales y la pérdida de las microvellosida-
des no son la única causa de la diarrea, pero sí factores 
importantes. Otro mecanismo de patogénesis que hoy 
se halla en estudio por el grupo de investigación de los 
autores es la secreción de EspC, una enterotoxina de la 
familia de las proteínas autotransportadoras. 
 En la mayor parte de los estudios epidemiológicos 
realizados en países en vías de desarrollo, así como en 
México, se ha observado que la infección por EPEC 
tiene una elevada tasa de morbilidad y mortalidad, lo 
que resalta la importancia de realizar un diagnóstico 
microbiológico certero y efi caz. Para identifi car a las 
cepas provenientes de niños con diarrea, se efectúan 
metodologías diferentes de las habituales del laboratorio 
de microbiología. Dichas técnicas podrían estar al alcan-
ce de cualquier laboratorio clínico institucional por su 
sencillez, como la PCR múltiple. Casi todas las técnicas 
se llevan a cabo en laboratorios de investigación o labo-
ratorios especializados de diagnóstico microbiológico, 
como en el caso del InDRE. El papel que tiene el InDRE 
en la actualidad en México es de vital importancia, con 
el fi n de detectar y responder ante brotes epidémicos 
por EPEC y notifi carlos a la Secretaría de Salud para 
su control. Por último, el diagnóstico oportuno y efi caz 
de la infección por EPEC es sin duda alguna un paso 
esencial para el buen pronóstico de los pacientes, sobre 
todo si se trata de niños menores de seis meses en los 
cuales se han visto elevadas tasas de mortalidad.
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